بررسی بیان ژن های کلیدی در مسیر بیوسنتز کارواکرول درگیاه مرزه سفید (Satureja mutica fisch & CA mey) تحت تنش خشکی

هدف: از دیرباز تاکنون, گیاهان دارویی به عنوان منبعی غنی از اسانس ها شناخته شده و به جهت مصارف گوناگون کشت و توسعه یافته اند. مرزه سفید (Satureja mutica fisch & CA mey) یکی از گیاهان دارویی از خانواده نعناع است که اسانس آن حاوی مقدار زیادی کارواکرول است. حجم وسیعی از مطالعات نشان داده است که تنش های غیرزنده, به ویژه تنش خشکی, می تواند به طور قابل توجهی تولید اسانس در گیاهان را افزایش دهد. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر تنش خشکی بر بیان ژن های موثر بر بیوسنتز جزء اصلی اسانس مرزه سفید, کارواکرول, بود. مواد و روش ها: برای این منظور, تعداد 20 گیاهچه مرزه سفید در گلدان در مرحله 8-6 برگی در دو شرایط شاهد و تنش خشکی (10 گلدان برای هر شرایط) با رژیم های آبیاری به ترتیب با 100 درصد و 30 درصد ظرفیت مزرعه مورداستفاده قرار گرفتند. به منظور اطمینان از اعمال تنش بر روی گیاهان و هم چنین تعیین زمان مناسب برای نمونه برداری, پرولین برگ و میزان آب نسبی گیاهان اندازه گیری شد. نتایج: نتایج هر دو آزمون پرولین و محتوای نسبی آب تفاوت آماری معنی داری را بین شرایط کنترل و تنش در مرزه سفید در 30 درصد ظرفیت مزرعه نشان داد. پایگاه داده (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)KEGG برای به دست آوردن اطلاعات در مورد مسیر بیوسنتز کارواکرول استفاده شد. سه ژن کلیدی ژرانیل دی فسفات سنتاز (gpps), ترپن سنتاز (tps), و لیمونن هیدروکسیلاز (lh) برای تجزیه و تحلیل بیان ژن انتخاب شدند. به دلیل عدم وجود اطلاعات ژنومی در مرزه سفید, از اطلاعات توالی ژن ها در نزدیک ترین جنس در خانواده نعناع برای طراحی پرایمرها استفاده شد. نتیجه تجزیه و تحلیل منحنی ذوب در روش PCR کمی (qPCR) در زمان واقعی, صحت طراحی پرایمر را تایید کرد. نتایج qPCR نشان داد که بیان ژن های gpps, tps و lh در گیاهان تحت تنش به ترتیب 20, 18, 50 برابر نسبت به شاهد افزایش یافت. داده های خام qPCR با ژن خانه دار اکتین (Actin) نرمال شد. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان می دهد که تنش آبی منجر به فرآیند پاسخ گیاه به تنش شده و بیان ژن های دخیل در مسیر بیوسنتز ماده فعال کارواکرول را تغییر می دهد.